用于天线模式操控的电路、装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及移动通信系统中用于天线模式操控（steering)的电路、装置和方法。 更具体地，本发明设及移动通信系统中用于基于所接收的信号质量来选择天线模式的天线 模式操控电路、装置和方法。
【背景技术】
[0002] 在现有技术的射频通信系统中，用户设备扣E)中测量的信道质量可能对射频通 信的性能很重要，而且最近，正致力于通过使用零操控方案（nullsteeringscheme)选择 天线模式来抑制来自相邻小区的干扰W提升信道质量。在射频通信系统中，可应用于UE 的接收天线的不同的福射图案（radiationpattern),可W使用圆形贴片天线（Circular PatchAntenna,CPA)来获得。
[000引图la至图Id示意性地示出根据现有技术的、在多输入多输出（MIM0)系统中使用CPA时根据天线模式的福射图案。
[0004] 参照图la至图Id,在MIM0系统中，为了减少分集分支之间的相关性，与天线模式 相对应的福射图案是根据使用CPA获得的福射图案的正交性来设计的。在此情况下，分集 阶数（diversityorder)随着福射图案中包括的波瓣（lobe)数目的增加而增加，因此性能 可W根据分集阶数的增加而提升。因此，在任何信道环境中，与均匀线阵扣LA)相比CPA具 有提升的性能，并且在尺寸限制严格和/或极为重要的信道环境中，与ULA相比CPA可W自 由地被实现。CPA的性能在理论上可W使用指示CPA的空间相关系数的等式来分析，因此每 天线模式的CPA性能可W被比较地分析。由于每天线模式的CPA性能可W被比较地分析， 因此可W计算空间分集和图案分集之间的关系的折中（trade-off)。
[0005] 在相关技术的通信系统中，若CPA被应用于天线阵列，那么根据天线模式的理论 信道容量可W被分析。更详细地，考虑到性能和实现，与可能使用的ULA相比，所使用的天 线阵列在任何信道环境中都是有优点的。然而，天线模式的优点可能是在没有考虑信道质 量的情况下确定的，而信道质量即使是在所使用的天线阵列与使用ULA的情况相比在性能 上有优点的情况下也是受限的。若使用了CPA，由天线形成的波束图案如图la至图Id中所 示具有正交特性。在此情况下，考虑到图案分集，动态地改变图案可能根据信道质量而受到 限制。
[0006] W上信息被提供作为背景信息，仅仅用于帮助理解本发明。对于W上所述是否可 W用作本发明的现有技术，没有进行决定，并且没有进行主张。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[000引本发明的方面将解决至少上面提到的问题和/或者缺点，提供至少如下描述的优 点。因此，本发明的一方面将提供用于天线模式操控的电路、装置和方法。
[0009] 本发明的另一方面将提供用于基于信道质量的天线模式操控的电路、装置和方 法。
[0010] 本发明的又一方面提供用于基于衰落环境的天线模式操控的电路、装置和方法。
[0011] 技术方案
[0012] 根据本发明的一方面，提供一种使用至少一个天线的信号接收装置中的天线模式 操控（AM巧方法。该AMS方法包括：对于所述信号接收装置中可用的天线模式中的每个，测 量通过所述至少一个天线接收的信号的接收信号质量，W及基于所测量的接收信号质量从 天线模式当中选择特定天线模式，作为将在所述信号接收装置中使用的天线模式。
[0013] 根据本发明的另一方面，提供一种使用至少一个天线的信号接收装置中的AMS装 置。该AMS装置包括；调制器/解调器（MODEM),被配置为对于所述信号接收装置中可用的 天线模式中的每个，测量通过所述至少一个天线接收的信号的接收信号质量，W及基于所 测量的接收信号质量从天线模式当中选择特定天线模式，作为将在所述信号接收装置中使 用的天线模式。
[0014] 根据本发明的又一方面，提供一种使用至少一个天线的信号接收装置中的AMS电 路。该AMS电路包括；调制解调器，其被配置为，对于所述信号接收装置中可用的天线模式 中的每个，测量通过所述至少一个天线接收的信号的接收信号质量，W及基于所测量的接 收信号质量从天线模式当中选择特定天线模式，作为将在所述信号接收装置中使用的天线 模式。
[0015] 对于本领域的技术人员来说，从W下结合附图公开本发明示例性实施例的详细描 述中，本发明的其它方面、优点，和显著特征将变得明显。
[0016] 发明的有益效果
[0017]从之前的描述显而易见的是，本发明的示例性实施例在移动通信系统中使能使用AMS方案的自适应天线模式选择。由此，即使信号接收装置无法正确地检测当前信道状况， 信号接收装置也可W选择对于信道状况最优的天线模式，并且因此信号接收装置的性能可 W得到提升。
[001引本发明的示例性实施例在移动通信系统中使能了使用AMS方案的对于信道状况 模式最优的天线模式选择，由此信号接收装置可W提升接收信号质量，从而服务质量得到 提升。
[0019] 本发明的示例性实施例在移动通信系统中使能了使用AMS方案的不限天线类型 的自适应天线模式选择，由此信号接收装置可W不考虑信号接收装置的硬件类型、根据信 道状况来自适应地选择天线模式。
【附图说明】
[0020] 从下面结合附图进行的详细描述中，本发明特定示例性实施例的W上和其它方 面、特征和优点将更加明显，在附图中：
[002U 图la至图Id示意性地示出根据相关技术的、在多输入多输出（MIM0)系统中使用 圆形贴片天线（CPA)时根据天线模式的福射图案；
[0022] 图2示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统的结构；
[0023] 图3示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中基于几何的模 型的信道转换矩阵H;
[0024] 图4示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中天线的福射图 案和吸收图案的特性；
[0025] 图5a至图化示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中基于衰 落环境改变天线图案的方法；
[0026] 图6a示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中用户设备扣E) 的内部结构的示例；
[0027] 图化示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中肥的内部结构 的另一示例；
[002引图7示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中肥的操作过程的流程 图；
[0029] 图8示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中肥的内部结构 的另一示例；
[0030] 图9示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统中根据肥中的呼 叫的天线零值发生（antennanullOC州rrence);
[0031] 图10a示意性地示出根据本发明的示例性实施例的诸如图8中的天线模式选择器 823的天线模式选择器的内部结构的示例；
[0032] 图1化示意性地示出根据本发明的示例性实施例的诸如图8中的天线模式选择器 823的天线模式选择器的内部结构的另一示例；
[0033] 图11示意性地示出根据本发明的示例性实施例的在肥的接收天线中形成的吸收 图案集合；
[0034] 图12示出根据本发明的示例性实施例的、其中肥使用采用具有周期性特性的设 置时间的半静态天线模式操控（AM巧自适应方案来选择天线模式的过程的流程图；
[0035] 图13示出根据本发明的示例性实施例的、其中肥使用采用具有非周期性特性的 设置时间的半静态AMS自适应方案来选择天线模式的过程的流程图；
[0036] 图14示出根据本发明的示例性实施例的、其中肥使用对所有吸收图案执行信号 质量测量操作的选择性AMS自适应方案来选择天线模式的过程的流程图；
[0037] 图15示出根据本发明的示例性实施例的、其中肥使用利用性能测量度量的阔值 对所有吸收图案执行信号质量测量操作的选择性AMS自适应方案来选择天线模式的过程 的流程图。
[003引贯穿附图，应该指出的是，相似的附图标号用来描述相同或相似的元素、特征和结 构。
【具体实施方式】
[0039] 提供W下参照附图的描述W帮助全面理解由权利要求及其等效内容所定义的本 发明的示例性实施例。W上描述包括各种具体细节来帮助理解，但该些具体细节应被看作 仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到；在不脱离本发明的范围和精神的前 提下，可W对在此描述的实施例作各种变化和修改。另外，为了清楚和简洁，省略对公知功 能和结构的描述。
[0040] 在下列说明和权利要求书中所用的术语和单词不限于字面含义，而仅仅是被发明 者用来使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，本领域技术人员应当清楚的是提供本发 明的示范性实施例的W下描述仅仅是出于说明的目的，而不是用来限制由所附权利要求及 其等效内容定义的本发明的目的。
[0041] 要理解，单数形式"一"、"一个"和"所述"包括复数所指物，除非上下文明确地 另有规定。从而，例如，对"组件表面"的提及包括对一个或多个该样的表面的提及。
[0042] 当前示例性实施例提供用于天线模式操控的电路、装置和方法。当前示例性实施 例还提供基于信道质量的用于天线模式操控的电路、装置和方法。当前示例性实施例还提 供基于衰落环境的用于天线模式操控的电路、装置和方法。为了方便起见，将假设在当前示 例性实施例中使用多个天线。然而，本发明并不限于此，并且本领域普通技术人员将理解的 是，如当前示例性实施例所示的用于天线模式操控的电路、装置和方法可W应用于一个天 线。
[0043]图2示意性地示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统的结构。
[0044] 参照图2,移动通信系统根据情况包括信号发送装置210和信号接收装置220。例 如，信号发送装置210和信号接收装置220中的每个可W是基站炬巧、宏BS、微基站、毫微 微基站、用户设备扣E)、中继器，或任何其他类似和/或适当的移动通信元件。
[0045] 当尝试向信号接收装置220发送信息时，信号发送装置210通过对信息执行包括 信道编码操作、调制操作、和其它类似和/或适合的用于发送信号的操作来生成发送信号。 信号发送装置210向信号接收装置220发送该发送信号，并且被发送给信号接收装置220 的信号通过信道来传递并在信号接收装置220中接收。信号接收装置220通过对通过该 信道所接收的信号执行与信号发送过程相对应的信号接收过程，即包括解调操作、信道解 码操作和任何其他类似的和/或适用的用于接收信号的操作的信号接收过程，来恢复该信 息。
[0046] 如图2中所示，通过信道传递的信号作为多径信号到达信号接收装置220,该多 径信号是经过由于散射体（scatterer)的反射和散射而在时间上被延迟的，所述散射体 (scatterer)诸如在信号接收装置220和信号发送装置210之间的信号路径周围或沿途 的散射和反射物体。该信道可W是多径衰落信道，并且该多径衰落信道可能是影响移动通 信系统的总吞吐量的重要因素。若通过多径到达信号接收装置220的信号彼此相消干设 (destructivelyinterfere)，其中通信被暂时中止或者停止的状态，即，诸如深度衰